Comme nombre de pilotes, Loris Capirossi se prend très tôt de passion pour les motos. Il enfourche sa première 'cross' à tout juste cinq ans et manifeste rapidement un intérêt pour la piste.
Il dispute sa première saison dans le championnat d'Italie Sport Production en 1987, au guidon d'une Honda RS125, et se classe sixième. L'année suivante, il passe en championnat italien 125cc, avant de dévoiler son talent sur la scène européenne en 1989. Il conclut cette campagne au quatrième rang, avec quatre victoires.
Sa carrière mondiale peut alors commencer. A 17 ans, Capirossi fait une entrée remarquée dans le championnat du monde 125cc. Equipier de l'ancien champion Fausto Gresini, le jeune italien ne fait aucun complexe et monte sur son premier podium à Misano, avant de décrocher sa première victoire à Donington. Une troisième victoire, arrachée en Australie, permet au rookie de s'adjuger le titre dès sa première tentative. Loris devient le plus jeune champion du monde de l'histoire.
Homme à battre en 1991, Loris ne cède pas à la pression et conserve brillamment sa couronne. En 1992, il monte dans la catégorie supérieure. L'Italien apprend rapidement à maîtriser les 250cc de sa Honda RS et, même s'il ne dispose pas d'une machine officielle, il se bat avec les meilleurs dès le troisième GP de l'année.
Ses belles performances lui permettent d'obtenir une Honda officielle en 1993 et il remporte sa première victoire sur le circuit d'Assen. Deux autres succès lui permettent de mener le championnat jusqu'à la dernière course mais un mauvais choix de pneu le prive du titre. La saison suivante apporte à Loris de nouvelles victoires et la troisième place du championnat.
Capirex a l'opportunité, en 1995, de monter en 500cc, avec l'équipe Honda Pileri. Certains se montrent sceptiques quant à son arrivée en catégorie reine mais le pilote italien les fait taire en se qualifiant sur la première ligne de son deuxième GP. Une performance qu'il réédite à plusieurs reprises mais qu'il ne peut confirmer en course, peinant à mettre au point sa machine. Il n'en termine pas moins la saison avec un premier podium en poche.
En 1996, il quitte Honda pour rejoindre Yamaha et l'équipe de Wayne Rainey. Une année de hauts et de bas l'attend, mais il profite au maximum de l'expérience et des conseils de l'Américain, triple champion du monde. Au terme de cette saison, Loris accepte une offre d'Aprilia et redescend en 250cc.
Il rencontre quelques difficultés en début de saison et connaît plusieurs abandons, avant de monter à trois reprises sur le podium. En 1998, désormais en phase avec sa machine, Capirossi devient champion du monde 250cc. Il dispute, la saison suivante, sa dernière saison dans la catégorie, avec Honda.
L'équipe Honda Pons lui permet de remonter en 500cc, en l'an 2000. 'Capirex' signe son retour d'une victoire au GP d'Italie et de trois podiums. Plus régulier en 2001, il termine le championnat au troisième rang. 2002 est une année de frustration pour Loris, obligé de se mesurer aux nouvelles MotoGP quatre-temps au guidon d'une NSR500 deux-temps. Il parvient toutefois à accrocher deux podiums.
Ducati fait son grand retour en catégorie reine en 2003 et fait appel aux services de l'expérimenté pilote Italien. Après des essais hivernaux encourageants, Capirossi crée la surprise en montant sur la troisième marche du podium du GP du Japon, première manche de la saison. Cinq courses plus tard, il offre à Ducati sa première victoire, sur le circuit de Catalunya. C'est le premier succès d'un pilote italien sur une moto italienne depuis la victoire d'Agostini et sa MV en Allemagne, en 1976.
Loris termine la saison avec à son actif 3 poles, 6 podiums et 1 victoire. La campagne 2004 s'avère, en revanche, bien moins satisfaisante. Le développement de la Desmosedici GP4 est plus difficile et il faut attendre la fin de saison pour voir les Rouges revenir aux avant-postes. Capirossi doit attendre le GP d'Australie, avant-dernière manche du championnat, pour retrouver le podium. Il termine la saison au 9ème rang.
En 2005, Loris Capirossi et Ducati espèrent confirmer leur retour en forme et jouer les premiers rôles. Ils ont, pour ceci, fait le choix de s'associer avec le manufacturier pneumatique Bridgestone. Tributaire du niveau de performance de ses gommes, Capirossi ne peut réellement s'exprimer mais s'offre un podium en Italie puis signe, en fin d'année, deux victoires consécutives à Motegi et Sepang. Blessé, il doit manquer les courses d'Australie et Turquie mais met un point d'honneur à disputer le GP de Valencia, ultime rendez-vous de la saison.